[发明专利]一种具有姿态调整机构的关节履带

说明书

【技术领域】

本发明涉及履带车辆或履带式移动机器人的一种移动机构，具体来说，是涉及一种履带车辆或履带式移动机器人可调整姿态的一种关节机构。

【背景技术】

履带车辆或履带式移动机器人作为一种特殊的移动装置,在复杂危险的工作环境下进行作业时，不平路面会影响履带总成的接地性能，同时，地面上的障碍物也会对履带式机器人移动平台产生一定的冲击载荷，影响移动机器人移动平台的正常工作。传统的关节履带为刚性连接，无法吸收地面障碍物产生的冲击载荷。并且当刚性连接的关节履带遇到凹凸不平的路面时，仿地形能力较差。当通过地面较高凸块时，刚性关节履带有可能会出现履带悬空的状态。

【发明内容】

本发明目的为了解决上述问题和现有技术的不足，提供一种可实现履带接地角度的主动调整，具有较好仿地形能力，提高履带地面附着力功能的关节履带结构。

本发明的目的由以下技术方案实现。

一种具有姿态调整机构的关节履带，在大轮旋转轴上套置一端有链盘的驱动空心轴，

驱动空心轴驱动大轮旋转，拨动履带运行，带动小轮旋转，其特征在于：

在大轮旋转轴和驱动空心轴之间，套置一端有链盘的姿态调整空心轴，三轴同轴线可相互转动；

姿态调整空心轴的插入端经扭矩减震机构连接杆形摆臂，摆臂的另一端固定连接小轮支撑旋转轴；所述摆臂的长度方向与大轮旋转轴和小轮支撑旋转轴的连线一致；

所述扭矩减震机构为：

在姿态调整空心轴的插入端垂直固定扭转减震主动盘，两片扭转减震从动盘分别配置、夹持在所述扭转减震主动盘的两侧，在扭转减震主动盘上沿周向装置若干弹簧，在两侧扭转减震从动盘的相应位置开设相应尺寸的弹簧孔，所述弹簧嵌入所述弹簧孔，使得扭转减震主动盘上弹簧的弹力可以传递给扭转减震从动盘上的弹簧孔；

两片扭转减震从动盘与扭转减震主动盘围绕大轮旋转轴可有弹性地往复转动；

两侧的扭转减震从动盘由垂直于盘面的螺栓连接，在扭转减震主动盘的相应位置开设腰形长孔，保证连接扭转减震从动盘的螺栓位于腰形长孔内往复转动不受阻碍；

所述摆臂的一端固定在外侧的扭转减震从动盘轴孔位置。

本技术方案在大轮上共有三根轴：大轮旋转轴、驱动空心轴和姿态调整空心轴，三轴同轴线可相互转动；

大轮旋转轴起支撑大轮作用；

驱动空心轴：驱动空心轴由链条转动带动一端有链盘的驱动空心轴转动，驱动大轮旋转，拨动履带运行，带动小轮旋转；

姿态调整空心轴是本专利的主要内容，通过上述所述结构和内容，往复小范围旋转，实现关节履带的姿态调整。

所谓的关节履带姿态调整即摆臂末端上的小轮绕大轮轴旋转，实现履带总成接地角的调整，通常履带的下边为一水平线，大轮和小轮的轴心分别可作垂直地面的左右两条垂直线，与大轮及小轮轴心的连线构成一直角梯形，在运行中沿着地面保持或近似一直角梯形。本发明的机构要有意识、故意破坏此直角梯形，通过机构，通过摇臂部件的向上或向下，改变上方斜边与小轮下垂线的夹角大小，或大、或小，实现吸收地面障碍物产生的冲击载荷，并且当刚性连接的关节履带遇到凹凸不平的路面时，提高仿地形能力，当通过地面较高凸块时，避免出现刚性关节履带有可能会出现的履带悬空状态。

该履带总成还可实现轮履复用的功能，将摆臂以及履带卸载下来，在轮毂上加装轮胎，可作为轮式行走装置。

进一步，扭转减震主动盘和两片扭转减震从动盘均为圆片形，在扭转减震主动盘的外周边均匀分布开设3或4个开口向外的矩形凹口，或者开设矩形孔，置入圆柱弹簧；在扭转减震从动盘的相应位置开设与圆柱弹簧相应的矩形弹簧孔，且一矩形长边连接向外侧呈小于45度夹角的挡板，当扭转减震主动盘和两片扭转减震从动盘由螺栓连接时，所述圆柱弹簧被夹持在两侧矩形弹簧孔中。

进一步，在扭转减震主动盘的外周边均匀分布开设4个开口向外的矩形凹口；

所述挡板与所述矩形弹簧孔形状、尺寸相同，为冲裁时冲切三边后折弯形成。

进一步，在所述摆臂的杆件上，位于大轮旋转轴和小轮支撑旋转轴之间固定与大轮旋转轴或小轮支撑旋转轴平行的负重轮轴，在负重轮轴上通过一对扭力方向相反，分别向履带外侧施加推力的扭簧装配一对负重轮。

进一步，在所述姿态调整空心轴和驱动空心轴之间配置深沟球轴承4号。

进一步，摆臂的另一端固定连接小轮支撑旋转轴，经深沟球轴承2号配置于小轮的轴孔。